Potential, Potential Function   포텐셜, 퍼텐셜, 퍼텐셜 함수, 포텐셜 함수

(2017-12-06)

Gravitational Potential, 중력 포텐셜, Potential Well, 포텐셜 우물, 전위 우물, Potential Barrier, 포텐셜 장벽, 전위 장벽

1. 포텐셜 (Potential)공간의 물리적 성질을 나타내는 물리량 
     - 일반적으로, 측정이 불가능한 수학적으로 정의되는 물리량 임
        . 주로, 에너지의 관점에서 에너지의 계산을 보다 쉽게하기 위한 스칼라량

  ※ 원래는, 보존력장을 묘사하기 위해 도입된 물리량


2. 포텐셜 함수 (Potential Function)

  ㅇ 위치에 따라 공간적 성질(에너지 등)이 변화하는 함수적 의존 관계를 표현하는 함수

  ㅇ 포텐셜 함수 표기 : V(r), ψ(r) 등


3. 포텐셜 종류

  ㅇ 포텐셜 종류 例 : 중력 포텐셜, 전기 포텐셜(전위), 자기 포텐셜(자위), 속도 포텐셜 등

  ㅇ 스칼라 포텐셜 (회전 없음)

     - 중력 포텐셜 : {# V_{g} #}
        . (`단위 질량중력장 위치에너지` : {# V_{g} = U_{g} / m #})
        . 중력 포텐셜 : {# V_{g}(r) = - G \frac{M}{r} #}
        . 중력 포텐셜 에너지 : {# U_{g}(r) = m V_{g}(r) = - G \frac{mM}{r} #}

     - 전기 포텐셜 : {# V_{e} #} (전위)
        . (`단위 전하전기력장 위치에너지` : {# V_{e} = U_{e} / q #}) 
        . 전기 포텐셜(전위) :  {# V_{e}(r) = - k \frac{Q}{r} #}
        . 전기 포텐셜 에너지 :
 
           [# U_{e}(r) = q V_{e}(r) = - k \frac{qQ}{r} #]

     - 스칼라 자기 포텐셜 : {# V_{m} #}
        .  {# \mathbf{H} = - \nabla V_{m} #}

     - 속도 포텐셜 : {# ψ #}
        . (비 회전유동장(속도장) V(r)에서의 속도 포텐셜 ψ(r))
        . (속도장보존력장이 아니므로, 위치에너지와의 관련성 없음)
        .  {# \mathbf{V}(r) = \nabla ψ(r) = grad ~ ψ(r) #}

  ㅇ 벡터 포텐셜 (회전 있음)

     - 벡터 자기 포텐셜 : {# \mathbf{A} #}
        .  {# \mathbf{B} = \nabla \times \mathbf{A} #}


4. `퍼텐셜`,`` 간의 관계보존력장에서의 `퍼텐셜에너지`,`` 간의 관계 : {# \mathbf{F} = - \nabla ψ#}
     - 여기서,  F보존력 이라고 함                           ☞ 기울기 벡터장 참조
     - 이때, 보존력의 방향은, 퍼텐셜 함수가 감소되는(음의 기울기를 갖는) 방향으로 작용함

  ㅇ 한편, 평형상태가 아니어서, 불균형된 포텐셜이 있다면, 
     - 이는 무언가 구동력이 작용하고 있음을 말함


5. 퍼텐셜 우물 및 장벽

  ㅇ 포텐셜 우물,전위 우물 (Potential Well)
     - 입자(전하)가 어떤 의 장벽에 의해 특정 공간에 갇혀있게 되는 것
        . 구속 에너지(Bound Energy) 상태에 있게 되는 것

  ㅇ 포텐셜 장벽,전위 장벽 (Potential Barrier)
     - 좁은 퍼텐셜 우물을 뒤집혀 놓은 것
        . 例) pn 접합시에 나타나는 ☞ 내부 전위, 양자 터널링 등 참조


[일,에너지,운동량,충격량] 1. 에너지 2. 운동량 3. 충격량 4. 운동 에너지 5. 위치 에너지 6. 내부 에너지 7. 일(Work) 8. 일 에너지 정리 9. 이동 에너지(열 및 일) 10. 포텐셜
  1.   기술공통
  2.   기초과학
        1. 과학
    1.   수학
    2.   물리/화학
      1.   물리
        1.   기초 물리량,차원
        2.   보존 법칙
        3.   힘의 종류
        4.   운동학
        5.   일,에너지,운동량,충격량
          1.   1. 에너지
              2. 운동량
              3. 충격량
              4. 운동 에너지
              5. 위치 에너지
              6. 내부 에너지
              7. 일(Work)
              8. 일 에너지 정리
              9. 이동 에너지(열 및 일)
              10. 포텐셜
        6.   원자구조/성질
        7.   양자 물리학
        8.   상대성이론
        9.   방사선물리
      2.   화학
      3.   물리/화학(기타일반)
    3.   지구,천체 과학
    4.   생명과학
  3.   파동/광학/음향
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전자/전기/제어
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  7.   정보기술(IT)
  8.   기계/재료/공업일반
  9.   표준/계측/품질
  10.   기술경영

 
        최근수정     참고문헌